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// Created by deng on 2022/12/25.
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#include "bsp_i2c.h"
//PA6 SCL
//PA7 SDA


/* 定义I2C总线连接的GPIO端口, 用户只需要修改下面4行代码即可任意改变SCL和SDA的引脚 */
#define GPIO_PORT_I2C	GPIOB			/* GPIO端口 */

#define I2C_SCL_PIN		GPIO_PIN_6			/* 连接到SCL时钟线的GPIO */
#define I2C_SDA_PIN		GPIO_PIN_7			/* 连接到SDA数据线的GPIO */




/* 定义读写SCL和SDA的宏，已增加代码的可移植性和可阅读性 */
#if 0	/* 条件编译： 1 选择GPIO的库函数实现IO读写 */
#define I2C_SCL_1()  GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN)		/* SCL = 1 */
	#define I2C_SCL_0()  GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN)		/* SCL = 0 */

	#define I2C_SDA_1()  GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)		/* SDA = 1 */
	#define I2C_SDA_0()  GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)		/* SDA = 0 */

	#define I2C_SDA_READ()  GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)	/* 读SDA口线状态 */
#else	/* 这个分支选择直接寄存器操作实现IO读写 */
/*　注意：如下写法，在IAR最高级别优化时，会被编译器错误优化 */
#define I2C_SCL_1()  HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT_I2C,I2C_SCL_PIN,GPIO_PIN_SET)
#define I2C_SCL_0()  HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT_I2C,I2C_SCL_PIN,GPIO_PIN_RESET)			/* SCL = 0 */

#define I2C_SDA_1()  HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT_I2C,I2C_SDA_PIN,GPIO_PIN_SET)
#define I2C_SDA_0()  HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT_I2C,I2C_SDA_PIN,GPIO_PIN_RESET)			/* SCL = 0 */

#define I2C_SDA_READ()  HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_PORT_I2C,I2C_SDA_PIN)
#endif

void i2c_GPIO_Config(void);

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Delay
*	功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Delay(void)
{
    uint8_t i;

    /*　
         下面的时间是通过安富莱AX-Pro逻辑分析仪测试得到的。
        CPU主频72MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化
        循环次数为10时，SCL频率 = 205KHz
        循环次数为7时，SCL频率 = 347KHz， SCL高电平时间1.5us，SCL低电平时间2.87us
         循环次数为5时，SCL频率 = 421KHz， SCL高电平时间1.25us，SCL低电平时间2.375us

    IAR工程编译效率高，不能设置为7
    */
    for (i = 0; i < 10; i++){
        __asm("nop");
    }
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Start
*	功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Start(void)
{
    /* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
    I2C_SDA_1();
    I2C_SCL_1();
    i2c_Delay();
    I2C_SDA_0();
    i2c_Delay();
    I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Start
*	功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Stop(void)
{
    /* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
    I2C_SDA_0();
    I2C_SCL_1();
    i2c_Delay();
    I2C_SDA_1();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_SendByte
*	功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
*	形    参：_ucByte ： 等待发送的字节
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{
    uint8_t i;

    /* 先发送字节的高位bit7 */
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        if (_ucByte & 0x80)
        {
            I2C_SDA_1();
        }
        else
        {
            I2C_SDA_0();
        }
        i2c_Delay();
        I2C_SCL_1();
        i2c_Delay();
        I2C_SCL_0();
        if (i == 7)
        {
            I2C_SDA_1(); // 释放总线
        }
        _ucByte <<= 1;	/* 左移一个bit */
        i2c_Delay();
    }
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_ReadByte
*	功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
*	形    参：无
*	返 回 值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_ReadByte(uint8_t ack)
{
    uint8_t i;
    uint8_t value;

    /* 读到第1个bit为数据的bit7 */
    value = 0;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        value <<= 1;
        I2C_SCL_1();
        i2c_Delay();
        if (I2C_SDA_READ())
        {
            value++;
        }
        I2C_SCL_0();
        i2c_Delay();
    }
    if(ack==0)
        i2c_NAck();
    else
        i2c_Ack();
    return value;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_WaitAck
*	功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
    uint8_t re;

    I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
    i2c_Delay();
    I2C_SCL_1();	/* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
    i2c_Delay();
    if (I2C_SDA_READ())	/* CPU读取SDA口线状态 */
    {
        re = 1;
    }
    else
    {
        re = 0;
    }
    I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();
    return re;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Ack
*	功能说明: CPU产生一个ACK信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Ack(void)
{
    I2C_SDA_0();	/* CPU驱动SDA = 0 */
    i2c_Delay();
    I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
    i2c_Delay();
    I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();
    I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_NAck
*	功能说明: CPU产生1个NACK信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_NAck(void)
{
    I2C_SDA_1();	/* CPU驱动SDA = 1 */
    i2c_Delay();
    I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
    i2c_Delay();
    I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_GPIO_Config
*	功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

            __GPIOA_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitStructure.Pin= I2C_SCL_PIN|I2C_SDA_PIN;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_PULLUP;
    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C,&GPIO_InitStructure);
    i2c_Stop();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_CheckDevice
*	功能说明: 检测I2C总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在
*	形    参：_Address：设备的I2C总线地址
*	返 回 值: 返回值 0 表示正确， 返回1表示未探测到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address)
{
    uint8_t ucAck;

    i2c_GPIO_Config();		/* 配置GPIO */

    i2c_Start();		/* 发送启动信号 */

    /* 发送设备地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先传 */
    i2c_SendByte(_Address|I2C_WR);
    ucAck = i2c_WaitAck();	/* 检测设备的ACK应答 */

    i2c_Stop();			/* 发送停止信号 */

    return ucAck;
}
